Vulkaniseerumine on kummitoodete tootmise kriitiline protsess, mille jooksul kummimakromolekulid moodustavad risti - ühendavate reaktsioonide kaudu kolme - võrgustruktuuri, saades sellega olulisi omadusi, näiteks elastsus, tugevus ja soojustakistus. Kuid tegelikes toodates tekivad sellised probleemid nagu ebaühtlane vulkaniseerimine, toodete deformatsioon ja pinnadefektid sageli selliste tegurite tõttu nagu protsessi parameetrite kõikumised, hallituse disaini vead ja materiaalse jõudluse erinevused. Selles artiklis analüüsitakse kummi vulkaniseerimisvormimise tüüpilisi probleeme ja pakub vastavaid lahendusi.
I. Ebaühtlane vulkaniseerumine
Nähtus
Sama toote erinevatel osadel on olulised erinevused kareduse, elastsuse või mehaaniliste omaduste osas. Näiteks on tihendirõnga serv üle - vulkaniseeritud (kõva ja rabe), sisemine osa aga - vulkaniseeritud (pehme ja kleepuv).
Peamised põhjused
Hallituse ebaühtlane temperatuur: hallituse või blokeeritud jahutuskanalite halb soojusjuhtivus põhjustab temperatuuri erinevusi erinevates piirkondades (üle ± 5 kraadi).
Toote ebaühtlane paksus: paksul - seinaga osadel on aeglane soojusülekanne, mille tulemuseks on - vulkaniseerimine, samas kui õhukesed - seinaga osad on altid üle - vulkaniseerimisele.
Ebamõistlik kummivool: keerulised tootestruktuurid põhjustavad kummi ebaühtlast jaotust hallituse õõnsuses, seisvatel aladel on pikaajaline vulkaniseerumine.
Ebaühenduslik rõhk: vulkaniseeriva masina ebaühtlane kinnitusjõud põhjustab hallituse ebaühtlast jaotust.
Lahendused
Optimeerige hallituse temperatuuri juhtimine:
Kasutage vormi jaoks multi - tsooni temperatuuri juhtimissüsteemi, kusjuures iga tsooni temperatuuri kõrvalekalle on kontrollitud ± 2 kraadi piires.
Puhastage hallituse jahutavate veekanalid regulaarselt, et tagada veevoolu (veerõhk, mis on suurem või võrdub 0,2MPa).
Suurte vormide jaoks paigaldage soojusjuhtivad insertid (nt vasksulamid) madala - temperatuuripiirkondadesse.
Parandage toote kujundust:
Vältige liigseid paksuse erinevusi (maksimaalse ja minimaalse paksuse suhe ei tohiks ületada 3: 1).
Lisage paksude ja õhukeste osade ristmikule üleminekukaared või gradientstruktuurid.
Reguleerige vulkaniseerumise parameetreid:
Kasutage samm -temperatuuri tõusu vulkaniseerumist (nt esimese 150 kraadi 2 minutit, seejärel 160 kraadi 5 minutit), et tasakaalustada paksude ja õhukeste osade vulkaniseerumise aste.
Suurendage vulkaniseerimismasina rõhku sobivalt (suure viskoossusega kummi korral saab rõhku suurendada 10-15%).
Optimeerige hallituse struktuur:
Seadke ülevoolu soonid piirkondades, mis on kalduvad - vulkaniseerimisele, et vähendada kummipeetust.
Kujundage mõistlikud jooksjad ja väravad, et tagada kummi ühtlane täitmine.
Ii. Toote deformatsioon
Nähtus
Pärast demonteerimist erineb toode kujunduse suurusest, näiteks tihendite väändumine, kummist voolikute painutamine või O - rõngaste kokkutõmbumine.
Peamised põhjused
Ebaühtlane sisepinge: ebaühtlane rist - tiheduse ühendamine vulkaniseerimise ajal põhjustab sisemise sisepinge, mis vabastatakse pärast demoldimist.
Ebamõistlik demolding ajastus: liiga vara (- vulkaniseerimise all) või liiga hilja (üle- vulkaniseerumise) põhjustab kuju ebastabiilsust.
Halva hallituse vabastamise disain: süvitusnurkade puudumine, karedad hallituspinnad või põhjendatud lahutusliinid suurendavad lammutuskindlust ja põhjustavad deformatsiooni.
Kahanemise ebakõla: kummi ja manustatud metalliosade (nt kummi- metallkomposiitide) vaheliste kokkutõmbumiskiiruste erinevused põhjustavad väändumist.
Lahendused
Vähendage sisemist stressi:
Pärast vulkaniseerimist kasutage aeglast jahutamisprotsessi (jahutamiskiirus, mis on vähem kui 5 kraadi /min), et stressi järk -järgult vabastada.
Lisage kummistühendi voolavuse parandamiseks 1-2 Ph-i töötlemisabi (nt steariinhape) ja vähendada vormimisstressi.
Kontrollige demoldingu ajastust:
Määrake optimaalne lammumisaeg vulkaniseerimiskõvera põhjal (standardina t 90 + 10-20%).
Suurte toodete puhul kasutage viivitatud lammutamist (hoidke rõhku 1-2 minutit pärast vulkaniseerumise lõppu).
Optimeerige hallituse kujundus:
Seadke mõistlik süvitusnurk (kummi korral suurem või võrdne 3 kraadi, täiteainetega kummi korral suurem või võrdne).
Valage hallituse õõnsus pinnakaredusega RA, mis on vähem või võrdne 0,8 μm ja kandke eraldusaine (nt silikoonõli) ühtlaselt.
Reguleerige valemit ja protsessi:
Kummi - metallkomposiitide jaoks valige kumm, mille kokkutõmbumiskiirus on lähedal metallist (nt EPDM, alumiiniumist sisestuste jaoks madala kokkutõmbumisega).
Pre - töödelge metalli sisetükkide (nt liivapritsimine või fosfatmine), et tugevdada sidumisjõudu ja vähendada suhtelist liikumist.
Iii. Pinnadefektid
Nähtus
Tootele ilmuvad sellised pinnaprobleemid nagu mullid, šahtide jäljed või vooluliinid, mõjutades välimust ja tihendus jõudlust.
Peamised põhjused
Õhu kinnijäämine: kummiühendi või hallituse õõnsuse õhk ei lasta õigeaegselt välja, moodustades pärast vulkaniseerimist mullid.
Lisandid või saastumine: kummiühendi või hallituse võõrkeha (nt tolm, metalliosakesed) põhjustab pinnakaevu.
Ülekuumenemine: kohalik kõrge temperatuur (kummi termilise stabiilsuse temperatuuri ületamine) põhjustab kõrvetavaid hindeid.
Halb kummi voolavus: madal - temperatuur või kõrge - viskoossuse kumm põhjustab ebaühtlast voolu, moodustades voolujooni või külma suletumist.
Lahendused
Kõrvaldage õhu kinnijäämine:
Kõrge pinnavajadusega toodete jaoks kasutage vaakum vulkaniseerimisprotsessi (vaakumi kraad suurem või võrdub -0,09MPa).
Lisage hallituse õõnsuse kummivoolutee lõpus ventilatsioonivesi (sügavus 0,1–0,2 mm, laius 3-5 mm).
Pre - degaseerib enne vormimist kummiühend (seisab 60 kraadi juures 2 tundi).
Tugevdada saastumise kontrolli:
Puhastage hallituse õõnsus alkoholiga või spetsiaalse puhastusainega enne iga vulkaniseerimistsüklit.
Paigaldage kummi söötmissüsteemi metallidetektor raskete lisandite eemaldamiseks.
Tolmu saastumise vältimiseks kasutage suletud segamissüsteemi.
Vältida ülekuumenemist:
Kontrollige hallituse küttesüsteemi regulaarselt, et vältida kohalikku ülekuumenemist (nt elektriliste küttetorude lühised).
Vähendage halva termilise stabiilsusega kummi (nt loodusliku kummi) kummi vulkaniseerumise temperatuuri (5-10 kraadi).
Parandage kummi voolavust:
Lisage valemile 3-5 PHR-i töötlemisõli (nt nafteenõli) või voolu promootorid (nt polüetüleenvaha).
Kuumutage enne viskoossuse vähendamiseks kummiühendit 50–60 kraadile.
IV. {- vulkaniseerimise all või üle - vulkaniseerimine
Nähtus
{- vulkaniseerumise all: toode on pehme, sellel on madal tugevus, kleepuv pind ja suur surukomplekt (üle 30%).
Üle - vulkaniseerumine: toode on kõva ja rabe, on vähenenud pikenemist pausi ajal ja sellel võib olla pinna praod.
Peamised põhjused
Ebasobivad vulkaniseerimisparameetrid: Vale temperatuuri, aja- või rõhuseaded (nt liiga madal temperatuur liiga madal/liiga lühike viib - vulkaniseerimise alla; temperatuur on liiga kõrge/aeg liiga pikk põhjustab - vulkaniseerimist).
Unstable vulcanizing machine performance: Fluctuations in the machine's actual temperature (deviation >±10°C) or pressure (deviation >± 5%) mõjutab vulkaniseerumise efekti.
Kummiühendi jõudluse muutused: Kummiühendi partiide vahelise Mooney viskoossuse või vulkaniseerumise aktiivsuse erinevused põhjustavad sobimatut vulkaniseerumise parameetreid.
Lahendused
Optimeerige vulkaniseerumise parameetrid:
Määrake optimaalne vulkaniseerimisaeg (t 90 + 10%) reomeetri testi kaudu (nt liikuva die -reomeetri MDR abil).
Seadke vulkaniseerumise temperatuur kummitüübi alusel: looduslik kumm 140–150 kraadi, nitriilkumm 150-160 kraadi, Fluororubber 170-180 kraadi.
Stabiliseerige seadme jõudlus:
Kalibreerige vulkaniseeriva masina temperatuuri ja rõhuandurid igakuiselt (täpsus ± 1 kraad temperatuuril, ± 1% rõhu korral).
Stabiilse kinnitusjõu tagamiseks hooldage masina hüdrosüsteemi.
Kontrollige kummiühendi kvaliteeti:
Katsetage iga kummistühendite partii vulkaniseerimiskõverat ja kohandage vulkaniseerimisaega vastavalt (nt suurendage aeglasema vulkaniseerimiskiirusega kummi aega 10%).
Kontrollige kummiühendi säilitusaega rangelt (looduslikku kummiühendit tuleks toatemperatuuril kasutada 72 tunni jooksul).
V. Praktiliste tootmise optimeerimise meetmed
Võtke kasutusele intelligentne vulkaniseerimise kontroll:
Installige veebipõhine vulkaniseerimise jälgimissüsteem, et jälgida tegelikku - ajatemperatuuri ja rõhku hallituses ning reguleerida parameetreid automaatselt.
Kummi tegeliku temperatuuri jälgimiseks vulkaniseerimise ajal kasutage termopaarides hallitust koos ehitatud - -ga.
Tugevdage hallituse hooldamist:
Koostage hallituse hooldusgraafik (poleerige õõnsus iga 500 vulkaniseerimistsükli järel, asendage osade kandmine iga 5000 tsükli järel).
Kandke hallituse pinnale kulumispinnale kulumine - vastupidav kattekiht (nt titaannitriid).
Standardiseerige operatsiooniprotseduurid:
Koostage vulkaniseerimiseks üksikasjalik SOP (standardne tööprotseduur), sealhulgas hallituse eelsoojendamise aeg (suurem kui 30 minutit või võrdne), kinnitusjõud ja demolding ajastus.
Ronnioperaatorid tuvastavad vulkaniseerumise defektide varajased märgid (nt kleepuvad pinnad, mis tähistavad - vulkaniseerimist, rabedad servad, mis näitavad - vulkaniseerimist).
Kummist vulkaniseerumise vormimise kvaliteet sõltub hallituse kujundamise, protsessiparameetrite, materjali jõudluse ja seadme oleku koordineerimisest. Ühiste probleemide algpõhjuste ja ülaltoodud lahenduste rakendamisega saavad ettevõtted märkimisväärselt parandada toote kvalifikatsioonimäärasid, vähendada tootmiskulusid ja suurendada turu konkurentsivõimet.
